如果我們進去四維空間會發生什麼?

夜寂聽風

這是一個非常有意思的問題,

我們先從眼睛說起。

我們在三維世界中,遇見的一切物體,不論是薄薄的紙張,還是立體的建築。它們的光線,最終都會投射到我們的視網膜上——一張二維的膜。而我們每隻眼睛所看到的圖像,也都是二維的。(雖然之後會通過雙眼視差來恢復,但基本還是二維的,因為你看不到背面)

這其實就是投影。我們再看看「二維的生物」如何看世界——它們的視網膜是一維的。可以論證,四維的生物,如果看世界,它們所看到的畫面,是三維的。一個盒子,可以同時看到裡面和外面,對於四維生物來說,無所謂三維的內外。

但是,我們進入四維空間之後,並不會得到這個超能力。就如二維的紙從桌上拿起來之後,也不會變成三維的物質一樣。我們進入四維空間之後,看到的仍然是二維的畫面。接觸到的,仍然是三維的物體。只是有一些奇怪的地方:

比如,有的東西會以奇怪的形式相交:

這是我幾年前繪製的四維球體(在三維上的投影)。注意看上下兩處,其實是自我相交了的。但在實際上,它並沒有自我相交,這只是視覺上的幻象。

而從物理上來說,如果高斯定理始終成立的話,那在四維空間中,庫侖力、磁力、引力,都會衰減的非常快。以至於以我們現在的原子排布,只要進入四維空間,就會立刻瓦解。

從前面的分析出發,你還能推理出四維空間看起來會是什麼樣的?


章彥博

要講明白這個問題,我們可以先假設一個二維世界的人進入三維世界會發生什麼?

如果我們能夠看得到二維世界裡的人,那麼我們只要輕鬆地在他身體周圍畫上一個圓形,那這個二維人就會一輩子被困在這個圈裡。圈外的二維人也看不到這個被困的朋友,他們想盡辦法終於打開了這個圓形。但在他們打開之前,你一使勁把這個二維人拽到了三維世界裡。等二維人打開“監獄”一看,怎麼可能,那個二維朋友竟然憑空消失了。

不可思議!無法解釋!

我想,如果我們進入了四維空間,或者說四維空間裡的人,也具有這種讓我們憑空消失的能力。只因為他們比我們多一個維度。

那,我們如果來到來到四維世界,看到的會是什麼樣子呢?

以三維世界的正方體為例。

在二維世界中,只有正方形的概念,在三維世界,正方形變為正方體,而在四維世界中,正方體繼續升級成為超正方體。它比正方體足足多了8個頂點,共有24個面。

四維世界只是比三維世界多了一個空間維度,但整個世界的樣子卻發生了翻天覆地的變化。

你可能會問,怎麼從三維世界進入四維世界呢?

很難!但並不是不可能。

這個是什麼原理呢?

我們假設二維世界是一張平面彈簧床,此時,我們放一個大質量的東西在這個彈簧床上,這個彈簧床會被壓出一個極深的大坑。當這個坑足夠足夠大,此時,你會發現,二維世界因為壓迫竟然相交了,二維動物進入了三維空間。

三維世界進入四維也是這樣的。而大質量的天體扮演的正是這種角色。

而大質量的天體,如黑洞、中子星等就可以起到這種效果,因為它們會將三維世界無限的彎曲,進而發生相交。

四維的時空真的很難想象是什麼樣子,就像二維世界裡,看到的我們一樣。


科學重口味

如果我們進入四維空間將會發生如下:

第一,你所看到的是另一個世界,非常離奇古怪,毫無邏輯,雲山霧罩。

第二,你能看見所有的人,但是他們看不見你,也不理你,你感到無比的孤獨。

第三,你再也回不到三維世界了,你會像電影一樣回憶著你經歷的每一個片刻。

第四,你將路過一個特殊的橋,還要喝一碗老婆婆送來的湯。

第五,你將看見有人把你推進爐子裡燒而無奈。

我們誰都不想去四維空間,可是沒有人能夠逃脫進四維的命運。


雲遊27272727

其實三維與四維,為什麼有的人想像不出來?舉個簡單易懂的列子,開大車的人與開小車的人,大部分情況下考慮的事情是完全不同的,也就是開車時,腦袋裡對整個路面狀況的分析以及圖像構成,空間的畫面是有不同的。就比如,開大車的,在開車的時候更多的考慮了車輛的長寬高,盲點,轉彎半徑,注意,我用的是更多這個詞,並不是說小車司機不考慮,比如前面有顆樹,離地面4米左右高度,大車駕駛員想的是,我車會不會掛到,如果在彎道上,還要想,我多大的轉彎半徑能過,後輪能不能過,車輛貨箱屁股會不會掛到其他東西。而開轎車的,我可以基本確定,大部分駕駛員根本不會去考慮,甚至根本看都不會去看一眼這樹,因為他知道自己的小車不會掛到樹木,這就是思維方式的不同。比如,大車駕駛員開車時的想的空間畫面可能是四周1000平方米範圍,轎車駕駛員的空間畫面可能就只有800平方範圍。這空間畫面多出的200,就不單單是眼睛能看到的,而是思維方式不同,腦袋裡面衍生出來的。因為我自己分別開大小車時,也會區別對待!腦袋裡面考慮的不一樣!比如,我開轎車時,雖然能看到車輛前方高度為50米的空間,但3米以上的空間就基本直接忽略掉了,而開大車時,5米以上的空間忽略,這多出的2米高度空間就是位置不同,考慮不同,潛意識裡看到的不同。我說的有點繞,不好意思!看看就行😊


憂鬱的驕傲

例如,我們知道,三維正立方體的表面由6個二維的正方形面圍成,那麼,四維“正立方體”的表面都是由一些什麼幾何元素圍成的?

這個問題,可以通過與三維正立方體、二維正“立方體”、一維正“立方體”的類比來找到答案。顯然,三維正立方體由二維的正方形面圍成,要圍成一個三維正立方體,每個維度上要用到兩個正方形面,故共需2x3個正方形面。“二維正立方體”就是一個正方形面,它的“表面”由一維的線段圍成,要圍成一個正方形,每個維度上要用兩條線段,故共需2x2條線段。“一維正立方體”是一段直線,它的“表面”由零維的點圍成,共需2x1個點。零維就是一個點,沒有結構。

由此類比可知,四維正立方體的表面由三維正立方體圍成,共需2x4個三維正立方體。

如果有一天,你發現你藏在三維的箱子裡的寶貝,突然不羽而飛了,那可能就是小偷從四維空間中給偷走了,因為對於四維空間而言,所有的三維結構,都是它的表面,四維生物可以看見三維體的內部結構,就像我們可以看見圍在一個正方形內的圖案一樣。


董加耕

四維空間的存在現在還沒有被證實,但這並不妨礙我們發揮想象去模擬一下。四維空間並不是距離我們多麼遙遠,而是就在我們身邊。三維空間的每一處,都可以向第四維兩側無限延伸。就像二維平面上的每一個點,都可以向上下兩側延伸。為了方便理解,我們下面會經常用二維到三維的情況來對比。

宇宙空間是四維的(也許還有更多維,我們只討論四維情況),我們屬於三維生物,生活在三維空間,也只能認識三維空間。這個三維空間是四維空間中的一個三維平體或者三維球體(這個可以理解三維空間內的一個二維平面或球面),三維空間的物體內部對四維空間是開放的(就像二維平面上的物體內部對三維空間是開放的),但由於受到三維空間體系的約束,物體內部物質不會跑到四維空間來。

如果三維物體跑到四維空間,由於其內部物質沒有了約束,可能會跑出物體的三維範圍。我們假設這個問題可以通過科技手段解決,我們會給三維人體及三維物體加一個防護膜。第二個問題,就是四維空間沒有空氣。這個好辦,穿個宇航服,帶上氧氣袋就可以了。第三個問題,就是行走。由於沒有可以登踏用力的地方,行走是個問題。需要額外的動力。第四就是光線問題,三維空間的光線一般不會溢出空間之外。但是它可以反射四維空間的光線,使我們能夠看到它。之所以提出這些問題,就是許多科幻小說中都忽略了它們,讓人物直接到四維空間了。

到了四維空間,再看曾經的三維世界,什麼樣子呢?由於人類眼睛是為三維空間而生的,三維空間所看到的其實是外面世界在視網膜上的投影,是一個二維平面圖像,是三維世界通過瞳孔在視網膜上的二維投影。所以四維空間的人並不能同時看到三維世界物體內部的全部,而只能看到三維空間物體的一個切面。隨著身體的移動或轉動,可以看到物體的不同切面。也就是我們看到的不是整個的物體的投影,只能看到物體的切面。


多維觀世界

很抱歉,你可能根本看不到。

關於這個問題,我想了很多次,曾經也幻想過如果自己進入到四維空間,能看到時間的流逝之類的,但是不久之前,我想通了,我們根本看不到四維空間的東西,換句話說,我們無法像四維空間的生物一樣,看到四維空間的東西。

原因說簡單也很簡單,關鍵在這個“看”字:任何一個維度的生物的觀測器官,都是在這個維度的基礎上形成的,也就是說,他的觀測器官是無法看到高維度的東西的。

我舉個例子,二維的生物(假設有),比如一張紙上的生物,怎麼看到三維的東西?有人會說“抬頭看啊!”——抱歉,如果它能抬頭,就意味著它已經是三維世界的生物了。各位明白麼?

哪怕你把這張紙摺疊起來,再連接起來,對於它來說,它的世界可能會扭曲,但他無法“看到”二維世界以外的東西。

這樣的話是不是意味著它感受不到三維呢?當然不是。只不過它感受的三維,是三維世界在它所屬的二維世界的“投影”,這是符合它二維世界的觀測器官的能力的。

同樣,我們人類的眼睛,實際上是屬於三維世界裡誕生的器官,沒有任何環境,進化,以及世界要求它能“看到”三維世界以外的東西——諷刺的是,由於進化的原因,眼睛連三維世界的所有電磁波都無法看到,只能看到某些頻率的,而我們卻自以為是的認為我們能看到的才是“光”,這是典型的本末倒置。

而四維空間中的生物(假設有),其觀測器官自然是在這個環境下誕生的,於是先天有觀測四維空間裡的事物的能力,可惜我們沒有。

當然,也不需要絕望,我們還是有兩種辦法可以“看”到四維空間的東西:

第二,開發大腦。大腦是個神奇的產物,因為它能感受時間。這裡有個三個概念:看到時間,感受時間,顯示時間。看到時間是四維空間原生生物的能力,顯示時間是我們三維時間的物體的能力,但是顯示時間不等於其感受到時間,比如我們因為太陽在頭頂知道大概中午了這個時間,雖然緣起是太陽的角度(太陽作為顯示時間的物體),但是太陽本身是“不知道”時間的。而大腦,無論它是什麼機制,記憶也好,控制也好,它是可以通過一系列機制,“感受到時間”的——這裡請不要覺得大腦感受到時間是假象,生物的所有觀察器官,都是通過這個維度的規律組合,來觀察到某些東西,所以可以推論,四維空間的生物對時間的觀測器官,比大腦更為有優勢——但無論如何,大腦對時間的感受是有的。

只不過因為環境的原因,這種感受沒必要進化就可以滿足我們這個世界而已。

所以,假設某一天,人類種群被放到四維空間裡,假如不死,在若干萬年後,人類的器官開始進化,然後可以看到時間——首先進化的,有可能就是大腦。


沐雨縱橫眾神聊齋

0維空間是點,1維空間是線,他有無數的點組成,2維空間是面,他有無數的線組成,3維空間是體,他有無數的面組成,由此依次推論得出,4維空間的有無數的我們,我們也不再是一個單獨的個體,我們只是某個個體的組成部分~;\r

反過來推論,0維空間是點,點又是什麼?點又是無數的點組合而成。0維空間的點反而又是無限大。\r

假如無數的點做不同的運動軌跡,也就形成了線,面,體,只不過是運動方向不同而已,所以我認為無論是幾維空間都是不存在的。\r

綜上所述,我認為只有一個空間,我們都在同一個空間裡存在著,只不過由於我們人類自身的硬件設施的原因,有一些物質我們是看不見的(例如,一些射線)但是我們又對未知有強烈的探索欲,於是某一部分人根據自己的認知定義了123456789……維空間,由於後人對前人的強烈崇拜和認可,加上後天對前人概念的學習,導致了人們對空間的認知被前人定義的空間思維限制了,\r

況且前人的定義還不一定是正確的~\r

如果要詳細劃分,我們人也是由無數的微粒,也就是無數的點在某種秩序下共同組合而成的,當某種秩序不存在了,我們也就化為無限的點以另一種方式存在著~


工作中的那些事

本題我們進去四維空間會怎樣,首先我們是什麼?是人,人是什麼?,人同樣是自然造化的物質態,都是宇宙萬物演化過程中的存在過程體。空間是什麼?空間就是運動場所,由無窮多的運動態互為承載構成,任何運動態都不能獨立於空間之外,空間是一切存在過程體的存在方式,運動態有無窮多,運動場所的存在空間是唯一的。題中數學家對空間描述的一二三四…至十一維,實質是對自然界空間性質產生何為空間不懂造成的維度描述,才有多維與多重宇宙平行立體黎曼等等假說,什麼高維低維描述假說是由於根本不懂世間萬物都存在萬物的自身感知極限,任何物對物外存在的感知都有極限,也就是說人對宇宙中的運動存在態是有限感知,如人與動物的聽覺視覺差別,人與植物的生存方式獲取能量方式都是有差別的。這些差別歸根都是構成萬物的基本粒子電子的創生度規造成,任何一粒電子由於創生時的動態與空間點位不同,自然中沒有二粒完全絕對相同的電子,正是不同才有不相同不重複的大幹世界萬物的不相同性不重複性。任何一物一態存在都是唯一的,任何物質體都是由無窮多的動態作用於度規組合體的唯一型態,多維只能是不同的動態運動,只能是動態空間存在方式與動態場所的存在空間無關。如太陽有太陽系空間存在,太陽的一生所擁有的是太陽運動態空間與太陽的存在場所無關,這是人類認識理解萬物的物質空間時間的關鍵認知。如一間屋有房屋空間,房屋的一生存在與自然空間無關是相同原理。

四維的線面體時間都是運動的不同存在方式,任何一維都代表不了一個存在體,一個存在體是由無窮多的動態共同組成,反過來說存在體也不能進入任何單維或幾個維中能獨立成為存在體,不然將違背自然造物的唯一性,萬物的唯一性同時也構成宇宙的唯一性,沒有對稱沒有反面,只有演化唯一方式。


宇宙譜

首先你得有本事找到四維空間,才會去想進去以後會怎樣?四維空間必須存在是這個問題的物質基礎。就好比一個人要進一間房間必須要有入口,可以是門或者窗,據我所知地球人類目前沒人看見過四維空間,也沒人知道四維空間的第四維是什麼? 四維空間目前只是人類的幻想,你在問一個根本不存在的東西,還要問進去會後怎麼樣?這太白痴了吧!


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